JP2005325920A

JP2005325920A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2005325920A
Application number: JP2004144597A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamaguchi; 隆山口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP4172419B2

Abstract

【課題】出力ポート６に装着された多孔フィルタ５の有効濾過面積を確保することができる電磁弁１を提供することにある。
【解決手段】出力ポート６を覆う多孔フィルタ５の外周側を押さえ部材７で囲い、多孔フィルタ５の外周面２４に押さえ部材７を当接させる。これにより、押さえ部材７は、多孔フィルタ５が出力ポート６から流出する流体に加圧され拡径するのを防止することができる。このため、多孔フィルタ５の外周面２４と、ボディの内周面との距離が縮小するのを防ぐことができる。この結果、出力ポート６に装着された多孔フィルタ５の有効濾過面積を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁アクチュエータにより作動し、流路の切替を行う電磁弁に関する。

〔従来の技術〕
従来より、各種の流体回路が形成されたボディ等に嵌挿され、流路の切替を行う電磁弁が公知である。電磁弁は、各種流路に通じる複数のポートが形成されたスリーブと、スリーブの内部で軸方向に摺動自在に支持され、軸方向へ変位することでポート同士の連通状態を切り替えるスプールと、このスプールに駆動軸力を与えて、スプールを軸方向へ変位させる電磁アクチュエータとを備える。

スリーブの外周には周状の溝部が形成され、溝部にポートが開口している。そして、この溝部には、流体に含まれる異物を捕捉するフィルタが装着され、各ポートを覆っている。フィルタは、例えば、金属網からなる濾過部と、濾過部と一体に成形された樹脂製の枠部とを有する枠付きフィルタであり、略Ｃ字状に形成されている。そして、枠付きフィルタは、スリーブの外周を環状に包囲するように溝部に嵌め込まれ、枠部の両端に設けられた係合部が互いに係合することにより装着される（例えば、特許文献１参照）。

しかし、枠付きフィルタを採用する場合、係合部における異物の漏出を防止するために、係合部の加工精度を高くする必要があり、さらに装着作業も確実に行う必要がある。これに対し、近年、図５に示すような、枠部を有しない金属薄板製の多孔フィルタ１００が注目されている。多孔フィルタ１００は、厚み方向に貫通する多数の細孔１０１により濾過機能を果たす。

多孔フィルタ１００も、枠付きフィルタと同様に、図５（ａ）に示すようにスリーブ１０２の外周を環状に包囲するように溝部１０３に嵌め込まれて装着される。この際、多孔フィルタ１００は、両方の端部１０４、１０６が重ねられて装着される（図５（ｂ）、（ｃ）参照）。そして、流体の圧力が加わると、一方の端部１０４における多孔フィルタ１００の外周面１０５が他方の端部１０６における多孔フィルタ１００の内周面１０７に液密的に接触するので異物の漏出が防止される。このため、枠付きフィルタを採用する場合の係合部に関わる不具合が解消される。しかし、流体の圧力が加わることにより、多孔フィルタ１００の環径は拡大するため、以下のような別の不具合が発生する。

〔従来技術の不具合〕
すなわち、出力ポート１０８が開口する溝部１０３に多孔フィルタ１００が装着されると、図５（ｂ）に示すように、多孔フィルタ１００は、流体により環径が拡大する（拡径する）方向に加圧される。これにより、多孔フィルタ１００の外周面１０５と、ボディ１０９に形成される内周面１１０との距離が縮小する。このため、実質的に濾過が行われる有効濾過部の面積（有効濾過面積）が低下してしまう。そして、外周面１０５と内周面１１０とが接触するまで多孔フィルタ１００が拡径すると、有効濾過面積は、内周面１１０における流路１１１の開口面積と同程度まで低下してしまう。

なお、同様の不具合は、図５（ｃ）に示すように、入力ポート１１２が開口する溝部１０３に多孔フィルタ１００が装着された場合にも生じると予想される。この場合、多孔フィルタ１００は、環径が縮小する方向に加圧され、多孔フィルタ１００の内周面１０７と溝部１０３の外周面１１３との距離が縮小することにより有効濾過面積が低下すると考えられる。

しかし、図５（ａ）に示すように、従来から溝部１０３の両端は段部１１４またはこれに相当する部分が形成されているため、多孔フィルタ１００は、段部１１４の有効高さｈ以上に溝部１０３に接近することができない。このため、入力ポート１１２が開口する溝部１０３に多孔フィルタ１００が装着されても、必要な有効濾過面積を確保することができる。
特開２０００−３４６００６号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、出力ポートに装着された多孔フィルタの有効濾過面積を確保することができる電磁弁を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の電磁弁では、出力ポートを覆う多孔フィルタの軸方向一端または他端の少なくとも一方に、押さえ部材が多孔フィルタの外周側から当接する。
これにより、押さえ部材は、多孔フィルタが出力ポートから流出する流体に加圧されて拡径するのを防止することができる。このため、多孔フィルタの外周面と、ボディに形成される内周面との距離が縮小するのを防ぐことができる。この結果、出力ポートに装着される多孔フィルタの有効濾過面積を確保することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の電磁弁では、少なくとも２つの桟が、押さえ部材として、多孔フィルタの軸方向両端を環状に包囲し、多孔フィルタの拡径を防止している。
これにより、多孔フィルタの拡径を確実に防止するとともに、多孔フィルタの軸方向中央部で有効に濾過を行うことができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の電磁弁では、多孔フィルタの軸方向両端に配置された２つの桟が補助桟により架橋されている。
これにより、２つの桟が多孔フィルタの軸方向両端から軸方向中央部に移動するのを防止することができる。この結果、多孔フィルタの軸方向中央部における濾過効率が低下するのを防ぐことができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の電磁弁では、螺線状に巻回された螺線部およびこの螺線部の両端で円環状に巻回された円環部を具備するコイルが、押さえ部材として、多孔フィルタの拡径を防止している。
これにより、多孔フィルタの拡径を確実に防止することができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の電磁弁では、コイルの螺線部が１巻で形成されている。
これにより、多孔フィルタの軸方向中央部における濾過効率の低下を最小限に抑えることができる。

〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の電磁弁では、多孔フィルタおよび押さえ部材が、スリーブの外周に形成された周状の溝部に嵌め込まれており、押さえ部材は、スリーブの外周面よりも外周側に突出していない。
ボディの内周面とスリーブの外周面とは、液密的に接触するように極めて精密に加工されている。このため、押さえ部材がスリーブの外周面よりも外周側に突出していると、スリーブをボディに嵌挿することができない。そこで、押さえ部材がスリーブの外周面よりも外周側に突出しないようにすることで、スリーブを円滑にボディへ嵌挿することができる。

最良の形態１の電磁弁は、内部に流体が流入するとともに、この流体が流出する出力ポートが形成されたスリーブと、スリーブの内部で軸方向に摺動自在に支持され、軸方向へ変位することで出力ポートを開閉するスプールと、スプールに駆動軸力を与えて、スプールを軸方向へ変位させる電磁アクチュエータと、両端が重ねられてスリーブの外周を環状に包囲するとともに、出力ポートを覆う薄板状の多孔フィルタと、多孔フィルタの軸方向一端または他端の少なくとも一方に外周側から当接することにより、多孔フィルタが出力ポートから流出する流体に加圧されて拡径するのを抑制する押さえ部材とを備える。

押さえ部材は、少なくとも、多孔フィルタの軸方向両端を環状に包囲する２つの桟を有する。さらに、押さえ部材は、２つの桟を架橋する補助桟を有する。また、多孔フィルタおよび押さえ部材は、スリーブの外周に周状に形成された溝部に嵌め込まれ、押さえ部材は、スリーブの外周面よりも外周側に突出していない。

最良の形態２の電磁弁の押さえ部材は、螺線状に巻回された螺線部および螺線部の両端で円環状に巻回された円環部を具備するコイルである。また、螺線部は１巻で形成されている。

〔実施例１の構成〕
実施例１の電磁弁１の構成を図１ないし図３に基づいて説明する。
電磁弁１は、例えば、自動変速機の変速要素に油圧を供給する油圧回路や、エンジンのバルブ可変タイミング装置の可変要素に油圧を供給する油圧回路などの流体回路が形成されたボディ（図示せず）に嵌挿され、流路の切替を行う。

電磁弁１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、流体回路を構成する各種の流路に通じる複数のポート２が形成されたスリーブ３と、スリーブ３の内部で軸方向に摺動自在に支持され、軸方向へ変位することでポート２同士の連通状態を切り替えるスプール（図示せず）と、スプールに駆動軸力を与えて、スプールを軸方向へ変位させる電磁アクチュエータ４と、各ポート２を覆い、流体に含まれる異物を捕捉する多孔フィルタ５と、出力ポート６を覆う多孔フィルタ５が拡径するのを抑制する押さえ部材７を備える。

スリーブ３は、外部の流路からスリーブ３の内部に流体が流入する入力ポート（図示せず）、スリーブ３の内部から外部の流路に流体が流出する出力ポート６などの複数のポート２が形成されている。スリーブ３は、ボディの内周面に開口する流路と、この流路に適合するポート２とが連通するように、ボディに嵌挿される。また、スリーブ３の外周には周状に溝部１１が形成され、溝部１１に各ポート２が開口している。さらに、溝部１１の軸方向両端には、押さえ部材７とともに多孔フィルタ５を挟み込む段部１２が形成されている。

多孔フィルタ５は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、厚み方向に多数の細孔１４が形成された矩形状の金属薄板である。多孔フィルタ５の両端は、互いに重ねられる重ね合わせ部１５、１６をなす。そして、多孔フィルタ５は、略Ｃ字状に変形されて重ね合わせ部１５、１６が重ねられるとともに、溝部１１に嵌め込まれスリーブ３の外周を環状に包囲する。なお、多孔フィルタ５の軸方向の幅は、溝部１１の幅と略同一であり、多孔フィルタ５は容易に溝部１１に嵌め込まれる。

押さえ部材７は、溝部１１に嵌め込まれた多孔フィルタ５を外周側から囲うようにして装着される。押さえ部材７は、図２の展開図に示すように略矩形状をなし、長辺方向の２つの桟１８と、２つの桟１８を短辺方向に架橋する補助桟１９と、２つの桟１８の端部間を架橋するとともに多孔フィルタ５を囲う際に互いに係合する２つの係合部２０とを有する。そして、押さえ部材７は、略Ｃ字状に形成され、図３に示すように係合部２０同士が係合する。

桟１８は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、多孔フィルタ５の軸方向両端を、段部１２とともに挟むように配置される。また、補助桟１９は、多孔フィルタ５との間に所定の隙間を形成できるように架橋される。これにより、補助桟１９の取付に伴う濾過効率の低下を防止することができる。また、押さえ部材７は、多孔フィルタ５とともに溝部１１に嵌め込まれた状態で、スリーブ３の外周面２２よりも外周側に突出しないような大きさである。

〔実施例１の作用〕
実施例１の電磁弁１の作用を説明する。
電磁アクチュエータ４によりスプールが軸方向に駆動され、出力ポート６から流体が流出を始めると、多孔フィルタ５は、拡径する方向に加圧される。これに伴い、一方の重ね合わせ部１５における多孔フィルタ５の外周面２４が他方の重ね合わせ部１６における多孔フィルタ５の内周面２５に液密的に接触する。また、押さえ部材７が、外周面２４に外周側から当接する。これにより、多孔フィルタ５は、重ね合わせ部１５、１６における液密性を保持したまま、拡径するのを抑制される。

〔実施例１の効果〕
実施例１の電磁弁１では、押さえ部材７が、出力ポート６を覆う多孔フィルタ５の外周側から外周面２４に当接する。
これにより、押さえ部材７は、多孔フィルタ５が出力ポート６から流出する流体に加圧され拡径するのを防止することができる。このため、多孔フィルタ５の外周面２４と、ボディの内周面との距離が縮小するのを防ぐことができる。この結果、出力ポート６に装着された多孔フィルタ５の有効濾過面積を確保することができる。

実施例１の電磁弁１では、２つの桟１８が、押さえ部材７として、多孔フィルタ５の軸方向両端を環状に包囲している。
これにより、多孔フィルタ５の拡径を確実に防止するとともに、多孔フィルタ５の軸方向中央部で有効に濾過を行うことができる。

実施例１の電磁弁１では、多孔フィルタ５の軸方向両端に配置された２つの桟１８が補助桟１９により架橋されている。
これにより、２つの桟１８が多孔フィルタ５の軸方向両端から軸方向中央部に移動するのを防止することができる。この結果、多孔フィルタ５の軸方向中央部における濾過効率が低下するのを防ぐことができる。

実施例１の電磁弁１では、多孔フィルタ５および押さえ部材７が、スリーブ３の外周に形成された周状の溝部１１に嵌め込まれており、押さえ部材７は、スリーブ３の外周面２２よりも外周側に突出していない。
ボディの内周面とスリーブ３の外周面２２とは、液密性を保つため極めて精密に加工されている。このため、桟１８がスリーブ３の外周面２２よりも外周側に突出していると、スリーブ３をボディに嵌挿することができない。そこで、桟１８が外周面２２よりも外周側に突出しないようにすることで、スリーブ３を円滑にボディへ嵌挿することができる。

〔実施例２の構成〕
実施例２の電磁弁１の構成を図４に基づいて説明する。
実施例２の押さえ部材７はコイル２８である。コイル２８は、螺線状に巻回された１巻の螺線部２９および螺線部２９の両端で円環状に巻回された円環部３０を具備する。コイル２８は、軸方向に多孔フィルタ５の幅と略同一の長さであり、円環部３０が、多孔フィルタ５の軸方向両端をＣ字状に包囲し、段部１２とともに多孔フィルタ５を挟むように配置される。また、コイル２８は、スリーブ３の外周面２２よりも外周側に突出しないような大きさである。

〔実施例２の効果〕
実施例２の電磁弁１では、押さえ部材７としてのコイル２８が、多孔フィルタ５の拡径を防止している。
これにより、多孔フィルタ５の拡径を確実に防止することができる。

実施例２の電磁弁１では、コイル２８の螺線部２９を１巻で形成している。
これにより、多孔フィルタ５の軸方向中央部における濾過効率の低下を最小限に抑えることができる。

〔変形例〕
実施例１では、濾過効率を考慮して、多孔フィルタ５の軸方向両端を２つの桟１８により環状に包囲して抑えていたが、濾過効率の許容範囲内で桟１８の数を増やし、多孔フィルタ５の軸方向両端以外の部分を抑えるようにしてもよい。さらに多孔フィルタ５の軸方向一端または他端のいずれか一方のみを、桟１８により押さえるようにしてもよい。また、実施例２でも、濾過効率を考慮して螺線部２９を１巻にしていたが、２巻以上に巻き数を増やしてもよい。

（ａ）は多孔フィルタ装着前の電磁弁の側面図であり、（ｂ）は多孔フィルタおよび押さえ部材の装着状態を示す説明図であり、（ｃ）は多孔フィルタ装着後の電磁弁の断面図である（実施例１）。（ａ）は押さえ部材を展開したときの平面図であり、（ｂ）は押さえ部材を展開したときの側面図である（実施例１）。押さえ部材の斜視図である（実施例１）。（ａ）は多孔フィルタと押さえ部材との装着状態を示す説明図であり、（ｂ）は多孔フィルタ装着後の電磁弁の断面図である（実施例２）。（ａ）は電磁弁をボディに装着した状態を示す断面図であり、（ｂ）は多孔フィルタを出力ポートに装着した状態を示す説明図であり、（ｃ）は多孔フィルタを入力ポートに装着した状態を示す説明図である（従来例）。

符号の説明

１電磁弁
２ポート
３スリーブ
４電磁アクチュエータ
５多孔フィルタ
６出力ポート
７押さえ部材
１１溝部
１８桟
１９補助桟
２２外周面
２８コイル
２９螺線部
３０円環部

Claims

内部に流体が流入するとともに、この流体が流出する出力ポートが形成されたスリーブと、
このスリーブの内部で軸方向に摺動自在に支持され、軸方向へ変位することで前記出力ポートを開閉するスプールと、
このスプールに駆動軸力を与えて、前記スプールを軸方向へ変位させる電磁アクチュエータと、
両端が重ねられて前記スリーブの外周を環状に包囲するとともに、前記出力ポートを覆う薄板状の多孔フィルタと、
この多孔フィルタの軸方向一端または他端の少なくとも一方に外周側から当接することにより、前記多孔フィルタが前記出力ポートから流出する流体に加圧されて拡径するのを抑制する押さえ部材と
を備えた電磁弁。
請求項１に記載の電磁弁において、
前記押さえ部材は、少なくとも、前記多孔フィルタの軸方向両端を環状に包囲する２つの桟を有することを特徴とする電磁弁。
請求項２に記載の電磁弁において、
前記押さえ部材は、前記２つの桟を架橋する補助桟を有することを特徴とする電磁弁。
請求項１に記載の電磁弁において、
前記押さえ部材は、螺線状に巻回された螺線部およびこの螺線部の両端で円環状に巻回された円環部を具備するコイルであることを特徴とする電磁弁。
請求項４に記載の電磁弁において、
前記螺線部は１巻で形成されていることを特徴とする電磁弁。
請求項１に記載の電磁弁において、
前記多孔フィルタおよび前記押さえ部材は、前記スリーブの外周に周状に形成された溝部に嵌め込まれ、
前記押さえ部材は、前記スリーブの外周面よりも外周側に突出していないことを特徴とする電磁弁。